Cell surface beta 1, 4-galactosyltransferase 1 promotes apoptosis by inhibiting epidermal growth factor receptor pathway.

Our previous studies have shown that overexpression of beta1,4-galactosyltransferase1 (beta1,4GT1) leads to increased apoptosis induced by cycloheximide (CHX) in SMMC-7721 human hepatocarcinoma cells. However, the role of beta1,4GT1 in apoptosis remains unclear. Here we demonstrated that cell surface beta1,4GT1 inhibited the autophosphorylation of epidermal growth factor receptor (EGFR) especially at Try 1068. The phosphorylation of protein kinase B (PKB/Akt) and extracellular signal-regulated protein kinase1/2 (ERK1/2), which are downstream molecules of EGFR, were also reduced in cell surface beta1,4GT1-overexpressing cells. Furthermore, the translocations of Bad and Bax that are regulated by PKB/Akt and ERK1/2 were also increased in these cells. As a result, the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol was increased and caspase-3 was activated. In contrast, RNAi-mediated knockdown of beta1,4GT1 increased the autophosphorylation of EGFR. These results demonstrated that cell surface beta1,4GT1 may negatively regulate cell survival possibly through inhibiting and modulating EGFR signaling pathway.

Hypoxia selects for androgen independent LNCaP cells with a more malignant geno- and phenotype.

Hypoxia confers resistance to common cancer therapies, however, it has also has been shown to result in genetic alterations which may allow a survival advantage and increase the tumorigenic properties of cancer cells. Additionally, it may exert a selection pressure, allowing expansion of tumor cells with a more aggressive phenotype. To further assess the role of hypoxia in malignant progression in prostate cancer we exposed human androgen dependent prostate cancer cells (LNCaP) to cycles of chronic hypoxia and isolated a subline, LNCaP-H1. This article describes the partial characterization of this cell line. The LNCaP-H1 subline showed altered growth characteristics and exhibited androgen independent growth both in vitro and in vivo. Furthermore, these cells were resistant to mitochondrial-mediated apoptosis, probably since the endogenous levels of Bax was lower and Bcl-2 higher than in the parental LNCaP cells. Microarray analysis revealed that a complex array of pathways had differential gene expression between the 2 cell lines, with LNCaP-H1 cells exhibiting a genetic profile which suggests that they may be more likely metastasize to distant organs, especially bone. This was supported by an in vitro invasion assay, and an in vivo metastasis study. This study shows that hypoxia can select for androgen independent prostate cancer cells which have a survival advantage and are more likely to invade and metastasize.

Clinical and immunohistochemical assessment of vulval intraepithelial neoplasia following photodynamic therapy using a novel bioadhesive patch-type system loaded with 5-aminolevulinic acid

Background: The work in this study appraised photodynamic treatment (PDT) as a treatment method for vulval intraepithelial neoplasia (VIN) using a novel bioadhesive patch to deliver aminolevulinic acid. An analysis of changes in expression of apoptotic and cell cycle proteins (p53, p21, Mdm2, Blc-2, Bax, Ki-67) in response to PDT was evaluated. Methods: PDT was performed using non-laser light, either as a one or two-cycle treatment, with clinical and pathological assessment following after 6 weeks. Twenty-three patients with 25 VIN lesions underwent 49 cycles of PDT Patches were designed to conform to uneven vulval skin and contained 38 mg cm(-2) aminolevulinic acid. Assessment was carried out at 6 weeks post-treatment. Patient-based treatment assessment, along with clinical and pathological changes, were monitored. Immunohistochemical staining was used to elucidate a possible biomolecular basis for induced cellular changes. Results: Most patients (52%) reported a symptomatic response, with normal pathology restored in 38% of lesions. The patch was easy to apply and remove, causing minimal discomfort. Fluorescence inspection confirmed protoporphyrin accumulation. Pain during implementation of PDT was problematic, necessitating some form of local analgesia. Changes in expression of cell cycle and apoptotic-related proteins suggested involvement of apoptotic pathways. Down regulation of p21 and inverse changes in Bcl-2 and Bax were key findings. Conclusion: Treatment of VIN lesions using a novel bioadhesive patch induced changes in cell cycle and apoptotic proteins in response to PDT with possible utilisation of apoptotic pathways. The efficacy of PDT in treating VIN could be improved by a better understanding of these apoptotic mechanisms, the influence of factors, such as HPV status, and of the need for effective pain management.

Platinum resistant cancer cells conserve sensitivity to BH3 domains and obatoclax induced mitochondrial apoptosis

Resistance to cisplatin chemotherapy remains a major hurdle preventing effective treatment of many solid cancers. BAX and BAK are pivotal regulators of the mitochondrial apoptosis pathway, however little is known regarding their regulation in cisplatin resistant cells. Cisplatin induces DNA damage in both sensitive and resistant cells, however the latter exhibits a failure to initiate N-terminal exposure of mitochondrial BAK or mitochondrial SMAC release. Both phenotypes are highly sensitive to mitochondrial permeabilisation induced by exogenous BH3 domain peptides derived from BID, BIM, NOXA (which targets MCL-1 and A1), and there is no significant change in their prosurvival BCL2 protein expression profiles. Obatoclax, a small molecule inhibitor of pro-survival BCL-2 family proteins including MCL-1, decreases cell viability irrespective of platinum resistance status across a panel of cell lines selected for oxaliplatin resistance. In summary, selection for platinum resistance is associated with a block of mitochondrial death signalling upstream of BAX/BAK activation. Conservation of sensitivity to BH3 domain induced apoptosis can be exploited by agents such as obatoclax, which directly target the mitochondria and BCL-2 family.

Acquired differential regulation of caspase-8 in cisplatin-resistant non-small-cell lung cancer

Failure to efficiently induce apoptosis contributes to cisplatin resistance in non-small-cell lung cancer (NSCLC). Although BCL-2-associated X protein (BAX) and BCL-2 antagonist killer (BAK) are critical regulators of the mitochondrial apoptosis pathway, their requirement has not been robustly established in relation to cisplatin. Here, we show that cisplatin can efficiently bypass mitochondrial apoptosis block caused by loss of BAX and BAK, via activation of the extrinsic death receptor pathway in some model cell lines. Apoptosis resistance following cisplatin can only be observed when both extrinsic and intrinsic pathways are blocked, consistent with redundancy between mitochondrial and death receptor pathways in cisplatin-induced apoptosis. In H460 NSCLC cells, caspase-8 cleavage was shown to be induced by cisplatin and is dependent on death receptor 4, death receptor 5, Fas-associated protein with death domain, acid sphingomyelinase and ceramide synthesis. In contrast, cisplatin-resistant cells fail to activate caspase-8 via this pathway despite conserving sensitivity to death ligand-driven activation. Accordingly, caspase-8 activation block acquired during cisplatin resistance, can be bypassed by death receptor agonism. © 2012 Macmillan Publishers Limited

Efficient Drug Delivery and Induction of Apoptosis in Colorectal Tumors Using a Death Receptor 5-Targeted Nanomedicine

Death Receptor 5 (DR5) is a pro-apoptotic cell-surface receptor that is a potential therapeutic target in cancer. Despite the potency of DR5-targeting agents in preclinical models, the translation of these effects into the clinic remains disappointing. Herein, we report an alternative approach to exploiting DR5 tumor expression using antibody-targeted, chemotherapy-loaded nanoparticles. We describe the development of an optimized polymer-based nanotherapeutic incorporating both a functionalized polyethylene glycol (PEG) layer and targeting antibodies to limit premature phagocytic clearance whilst enabling targeting of DR5-expressing tumor cells. Using the HCT116 colorectal cancer model, we show that following binding to DR5, the nanoparticles activate caspase 8, enhancing the anti-tumor activity of the camptothecin payload both in vitro and in vivo. Importantly, the combination of nanoparticle-induced DR5 clustering with camptothecin delivery overcomes resistance to DR5-induced apoptosis caused by loss of BAX or overexpression of anti-apoptotic FLIP. This novel approach may improve the clinical activity of DR5-targeted therapeutics while increasing tumor-specific delivery of systemically toxic chemotherapeutics.Molecular Therapy (2014); doi:10.1038/mt.2014.137.

"No Encores" The Royal Dublin Society Concert Archive Recitals in Retrospect: 1925-50

A large archive of sources for the RDS classical music recitals is extant in the Society’s Library, Ballsbridge, Dublin. The recitals were established in 1886 for the promotion of chamber music and in order to expose Dublin audiences to the works of the great composers. Extant in the collection are minute books; autographed programmes; newspaper cuttings which include previews, reviews and advertisements; correspondences with artists and agents; promotional material; selections of photographs; records of attendance, artists fees and takings; and volumes of printed music.
This paper will document the organisation, management and occurrence of the RDS classical music recitals for the period 1925 to 1950 and will encompass the opening of the current concert hall (The Members’ Hall, 1925), the Society’s bi-centenary celebrations (1931) and the continuance of the recitals within the context of the Second World War (1939- 45). The paper will examine and analyse the following: networks, repertoire and reception.
The RDS music committee established significant links with many performers and UK-based classical music agents. Recitalists include musicians of international renown; Myra Hess, Isolde Menges, Lili Kraus, Joseph Szigeti, Leon Goossens, Sir Hamilton Harty and The Hallé Orchestra, The Catterall Quartet and many local, Dublin-based musicians; Raidió Éireann Orchestra, Dublin String Orchestra, Dublin Philharmonic Orchestra and Culwick Choral Society. The compromises and collaborations in evidence between the music committee, agents and performers resulted in the presentation of varied and well-balanced programmes featuring sonatas, quartets, trios, concerti, overtures, symphonies and songs by composers including Beethoven, Mozart, Haydn and Brahms. Works by contemporary composers including Bax, Dohnanyi, Szymanowski and Suk were also regularly performed, as were works with an Irish influence or flavour. Audiences mainly consisted of members of the Society, music students were encouraged to attend at a reduced rate and reviews were regularly published in the Irish Times, Irish Independent and Irish Press.

Lactobacillus helveticus R0052 et Bifidobacterium longum R0175 en combinaison réduisent l’apoptose dans le système limbique après ischémie myocardique transitoire chez le rat

Nous avons démontré la présence d'apoptose dans le système limbique suivant un infarctus du myocarde. Cette mort cellulaire serait partiellement reliée à l'augmentation de cytokines pro-inflammatoires. Des études démontrent que certains probiotiques ont des effets bénéfiques en diminuant le ratio de cytokines pro/anti-inflammatoires. La prise de probiotiques en prévention, avant l’occlusion d’une artère coronarienne, pourrait-elle diminuer l’apoptose dans le système limbique? Méthodes : La combinaison de probiotiques Lactobacillus helveticus R0052 et Bifidobacterium longum R0175 ou son véhicule fut additionné dans l’eau des rats pendant 28 jours consécutifs. Un infarctus du myocarde fut provoqué par l’occlusion de l’artère coronaire gauche. Après 40 minutes d'occlusion, les régions ischémiques ont été reperfusées pour 72 heures. Les animaux furent sacrifiés et la taille de l'infarctus mesurée. L'amygdale et l'hippocampe furent prélevés pour déterminer l'activité de la caspase-3 (pro-apoptotique), le ratio Bax/Bcl2(proapoptotique/ anti-apoptotique) et l'activité d'Akt (survie cellulaire). Résultats : La taille de l’infarctus n'est pas diminuée dans le groupe probiotique (45% de la région à risque)comparé au groupe placebo. Nos marqueurs d’apoptose démontrent une diminution dans les régions du gyrus denté, de l’amygdale latérale et médiane dans le groupe probiotique par rapport au placebo. L’activité de la caspase-3 et le ratio Bax:Bcl2 furent réduits dans le groupe probiotique de 50% et 40% respectivement (p < 0.05) et phosphorylation d’Akt fut augmentée de 35% (p<0.05). Aucune différence fut observée pour les régions Ca1 et Ca3. Conclusion : La combinaison de probiotiques utilisée réduit l’apoptose dans différentes régions du système limbique 72 heures après un IM.

Réduction des dommages myocardiques par le célécoxib suite à une ischémie transitoire chez le rat

Cette étude a été conçue afin d’évaluer l’effet d’un pré-traitement à long terme au célécoxib sur la taille d’infarctus suite à un infarctus du myocarde. Sachant que le célécoxib est un anti-inflammatoire et que des dommages myocardiques peuvent découler des processus inflammatoires, l’inhibition de l’inflammation devrait hypothétiquement réduire la taille d’un éventuel infarctus. Pour ce faire, un traitement au célécoxib (3 mg/kg/jour i.p.) ou au véhicule (DMSO 50% ; EtOH 15% ; eau distillée) a été administré chroniquement pendant 28 jours à des rats mâles Sprague-Dawley (n=18 par groupe) par pompes osmotiques ALZET. Après avoir été anesthésiés, les animaux ont été sujets à l’occlusion de l’artère coronaire gauche descendante, suivie d’une période de reperfusion de 24 heures. Les résultats démontrent que la taille de l’infarctus des animaux traités au célécoxib est significativement réduite comparativement à celle du groupe témoin (37,5±2,5% versus 48,0±2,6% de la zone à risque, p < 0,05). Par la suite, l’accumulation de neutrophiles indique une hausse de ces leucocytes pour la zone ischémique, sans toutefois discriminer entre les groupes traité et non-traité, qui contenaient aussi les couches sub-endocardique et sous-épicardique. Cependant, aucune différence significative est notée entre les groupes traité et témoin au niveau de l’expression de la prostaglandine E2 plasmatique et du facteur de nécrose tumorale alpha. D’un autre côté, l’apoptose, déterminée par le ratio de Bax/Bcl2 et par un essai TUNEL est significativement réduite pour la couche sub-endocardique de la zone à risque des animaux traités au célécoxib. Enfin, l’agrégation plaquettaire, induite à l’adénosine diphosphate et analysée dans le sang complet, suggère que le célécoxib diminue l’agrégation plaquettaire. Cette étude indique alors qu’un pré-traitement au célécoxib peut réduire la taille d’infarctus par un mécanisme impliquant l’apoptose.

The BTB/POZ Transcription Factor Miz-1 Is Required To Regulate The Commitment, Survival And Differentiation Of Early B And T Cell Lineages

Les lymphocytes B et T sont issus de cellules progénitrices lymphoïdes de la moelle osseuse qui se différencient grâce à l’action de facteurs de transcription, cytokines et voies de signalisation, dont l’interleukine-7 (IL-7)/IL-7 récepteur (IL-7R). Le facteur de transcription c-Myc est exprimé par les cellules lymphoïdes et contrôle leur croissance et leur différenciation. Cette régulation transcriptionnelle peut être coordonnée par le complexe c-Myc/Myc-Interacting Zinc finger protein-1 (Miz-1). Le but de ce projet était de comprendre les mécanismes qui impliquent Miz-1 et le complexe c-Myc/Miz-1 dans le développement des lymphocytes B et T. Pour réaliser ce projet, des souris déficientes pour le domaine de transactivation de Miz-1 (Miz-1POZ) et des souris à allèles mutantes pour c-MycV394D, mutation qui empêche l’interaction avec Miz-1, ont été générées. La caractérisation des souris Miz 1POZ a démontré que l’inactivation de Miz-1 perturbe le développement des lymphocytes B et T aux stades précoces de leur différenciation qui dépend de l’IL-7. L’analyse de la cascade de signalisation IL-7/IL-7R a montré que ces cellules surexpriment la protéine inhibitrice SOCS1 qui empêche la phosphorylation de STAT5 et perturbe la régulation à la hausse de la protéine de survie Bcl-2. De plus, Miz-1 se lie directement au promoteur de SOCS1 et contrôle son activité. En plus de contrôler l’axe IL-7/IL-7R/STAT5/Bcl-2 spécifiquement aux stades précoces du développement afin d’assurer la survie des progéniteurs B et T, Miz-1 régule l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B afin de coordonner les signaux nécessaires pour la différenciation des cellules immatures. La caractérisation des souris c-MycV394D a montré, quant à elle, que les fonctions de Miz-1 dans les cellules B et T semblent indépendantes de c-Myc. Les cellules T des souris Miz-1POZ ont un défaut de différenciation additionnel au niveau de la -sélection, étape où les signaux initiés par le TCR remplacent ceux induits par IL-7 pour assurer la prolifération et la différenciation des thymocytes en stades plus matures. À cette étape du développement, une forme fonctionnelle de Miz-1 semble être requise pour contrôler le niveau d’activation de la voie p53, induite lors du processus de réarrangement V(D)J du TCR. L’expression de gènes pro-apoptotiques PUMA, NOXA, Bax et du régulateur de cycle cellulaire p21CIP1 est régulée à la hausse dans les cellules des souris Miz-1POZ. Ceci provoque un débalancement pro-apoptotique qui empêche la progression du cycle cellulaire des cellules TCR-positives. La survie des cellules peut être rétablie à ce stade de différenciation en assurant une coordination adéquate entre les signaux initiés par l’introduction d’un TCR transgénique et d’un transgène codant pour la protéine Bcl-2. En conclusion, ces études ont montré que Miz-1 intervient à deux niveaux du développement lymphoïde: l’un précoce en contrôlant la signalisation induite par l’IL-7 dans les cellules B et T, en plus de l’axe EBF/Pax-5/Rag-1/2 dans les cellules B; et l’autre tardif, en coordonnant les signaux de survie issus par le TCR et p53 dans les cellules T. Étant donné que les thymocytes et lymphocytes B immatures sont sujets à plusieurs rondes de prolifération, ces études serviront à mieux comprendre l’implication des régulateurs du cycle cellulaire comme c-Myc et Miz-1 dans la génération des signaux nécessaires à la différenciation non aberrante et à la survie des ces cellules. Enfin, les modèles expérimentaux, souris déficientes ou à allèles mutantes, utilisés pour ce travail permettront de mieux définir les bases moléculaires de la transformation maligne des lymphocytes B et T et de révéler les mécanismes conduisant au lymphome.

The role of interleukin-1beta on the expression of nestin in cardiac neural stem cells following myocardial infarction

Le mécanisme biologique responsable pour l’augmentation de l’expression de la protéine nestin dans les cellules souches neurales (CSN) du cœur après un infarctus du myocarde (IM) demeure inconnu. Des études antérieures ont démontré que le traitement au dexamethasone, un glucocorticoïde aux propriétés anti-inflammatoires, abolit la régulation positive de nestin après un IM. Ceci suggère un lien avec la réponse inflammatoire. Nous avons vérifié dans cette étude l’hypothèse que la cytokine inflammatoire interleukin-1beta (IL-1beta) peut modifier le phénotype de cellules souches neurales. Le deuxième objectif de l’étude fut d’établir l’impact, suivant un IM, de l’inhibition de la signalisation de IL-1beta sur la fonction et la guérison cardiaque. Suite à une ligature complète de l’artère coronaire du rat mâle, le dysfonctionnement contractile du ventricule gauche fut associé à une régulation positive de la protéine nestin dans le myocarde non-infarci. Le traitement avec Xoma 052 (1 mg/kg), un anticorps anti-IL-1beta, 24h, 7 et 14 jours après un évènement ischémique, eu aucun effet sur la taille de l’infarctus ou la contractilité du ventricule gauche. De plus, le traitement avec Xoma 052 après un IM n’a pu supprimer l’augmentation de l’expression de nestin et Bcl-2 malgré une réduction modeste du niveau de la protéine Bax. Pour déterminer directement le rôle de la réponse inflammatoire en l’absence d’ischémie, nous avons injecté des rats mâles avec du LPS (10mg/kg, 18hrs). Dans le coeur du rat-LPS, nous avons noté une augmentation significative du niveau d’ARNm de IL-1beta et de l’expression de la protéine nestin. Le prétraitement avec 10mg/kg de Xoma 052 a aboli l’augmentation de l’expression de nestin dans le coeur des rats-LPS. Ces observations indiquent que les cellules souches neurales pourraient représenter une cible potentielle de l’IL-1beta.

Overexpression of catalase prevents gentamicin – induced apoptosis of renal proximal tubular cells in transgenic mice.

Introduction : La néphrotoxicité est une complication majeure de la gentamicine, qui est largement utilisée dans le traitement des infections bactériennes, en particulier celles provoquées par des bactéries à Gram-négatif. La gentamicine induit l'apoptose tubulaire, mais les mécanismes moléculaires impliqués demeurent mal compris. Dans l’étude présente, nous avons examiné le rôle des espèces réactives de l'oxygène (ROS) , des proteins Bax, Bmf et Caspase-12 (Csp-12) dans le mécanisme d’action de la gentamicine sur l'apoptose des tubules proximaux rénaux (RPT) et les dommages rénaux induits par ce médicament chez la souris. Méthode: Des souris adultes (âgées 18-19 semaines) mâles non-Tg et des souris transgéniques (CAT-Tg) qui surexpriment la catalase spécifiquement dans leurs cellules des RPT ont été traitées par injections intra-péritonéales de gentamicine (20 mg/kg/jour) pour 5 jours consécutifs, puis euthanasiés. Les reins ont été examinés et analysés par histologie, immunohistochimie pour presansance de la stress oxidative, expression des proteins Bax, Bmf et Csp-12 et essai TUNEL pour étudier de l’apoptose . Nous avons aussi examiné l'effet de la gentamicine sur génération des ROS et l’apoptose dans les cellules RPTC immortalisées de rat (IRPTC) in vitro. Résultats: In vivo, chez les souris non-Tg, la gentamicine induit une tubulopathie et l'apoptose des RPT , stimule la production de ROS et induit une augmentation de Bax et Bmf détectée par immunohistochimie et augmont activité du caspase-12. Ces changements sont atténués chez les souris Cat-Tg. In vitro, la gentamicine induit l’apoptos des cellulles. Le co-traitement avec la catalase normalise ces effets dans les IRPTC. Conclusion : Ces données démontrent que l'apoptose des RPTC induite par la gentamicine s’effectue, au moins en partie, par l'intermédiaire de la génération des ROS.

Implicating the mechanisms of ADP-ribosylation factor activation in the resistance of invasive breast cancer cells to EGFR tyrosine kinase inhibitors

ADP-ribosylation factor-1 (ARF1) est une petite GTPase principalement connue pour son rôle dans la formation de vésicules au niveau de l’appareil de Golgi. Récemment, dans des cellules de cancer du sein, nous avons démontré qu’ARF1 est aussi un médiateur important de la signalisation du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) contrôlant la prolifération, la migration et l'invasion cellulaire. Cependant, le mécanisme par lequel l’EGFR active la GTPase ainsi que le rôle de cette dernière dans la régulation de la fonction du récepteur demeure inconnue. Dans cette thèse, nous avions comme objectifs de définir le mécanisme d'activation de ARF1 dans les cellules de cancer du sein hautement invasif et démontrer que l’activation de cette isoforme de ARF joue un rôle essentiel dans la résistance de ces cellules aux inhibiteurs de l'EGFR. Nos études démontrent que les protéines d’adaptatrices Grb2 et p66Shc jouent un rôle important dans l'activation de ARF1. Alors que Grb2 favorise le recrutement d’ARF1 à l'EGFR ainsi que l'activation de cette petite GTPase, p66Shc inhibe le recrutement du complexe Grb2-ARF1 au récepteur et donc contribue à limiter l’activation d’ARF1. De plus, nous démontrons que ARF1 favorise la résistance aux inhibiteurs des tyrosines kinases dans les cellules de cancer du sein hautement invasif. En effet, une diminution de l’expression de ARF1 a augmenté la sensibilité descellules aux inhibiteurs de l'EGFR. Nous montrons également que de hauts niveaux de ARF1 contribuent à la résistance des cellules à ces médicaments en améliorant la survie et les signaux prolifératifs à travers ERK1/2, Src et AKT, tout en bloquant les voies apoptotiques (p38MAPK et JNK). Enfin, nous mettons en évidence le rôle de la protéine ARF1 dans l’apoptose en réponse aux traitements des inhibiteurs de l’EGFR. Nos résultats indiquent que la dépletion d’ARF1 promeut la mort cellulaire induite par gefitinib, en augmentant l'expression de facteurs pro-apoptotiques (p66shc, Bax), en altérant le potentiel de la membrane mitochondriale et la libération du cytochrome C. Ensemble, nos résultats délimitent un nouveau mécanisme d'activation de ARF1 dans les cellules du cancer du sein hautement invasif et impliquent l’activité d’ARF1 comme un médiateur important de la résistance aux inhibiteurs EGFR.